Lithium is notoir lastig los te maken uit mineralen

Lithium Ieder scheikundig element heeft zijn eigen plek in het Periodiek Systeem. Ieder element heeft ook een bijzonder verhaal.

Illustratie Lynne Brouwer

Misschien moet Tesla zelf maar lithium gaan mijnen, verzuchtte Tesla-baas Elon Musk in april. De prijs van lithium is dit jaar tot „insane levels” (dixit Musk) gestegen: van zo’n 17.000 dollar per ton in 2021, tot 78.000 dollar nu. Het is geen schaars element, maar het winnen ervan is nogal bewerkelijk. Dit trage proces kan de insane vraag naar elektrische auto’s niet bijbenen – in een elektrische auto zit zo’n 10 kilo lithium, het is praktisch een lithiumbatterij op wielen – vandaar de exorbitante prijzen.

Batterijmakers vinden lithium een geweldig element. Het is klein, licht en heeft een hoge energiedichtheid. Perfect voor in telefoons, auto’s en alle andere mobiele toepassingen.

In het periodiek systeem staat lithium op plek 3, na waterstof en helium. Het is glanzend grijs en zacht en het reageert makkelijk met onder meer zuurstof, stikstof en water. Het werd in 1817 ontdekt op het Noorse eiland Utö door Johan Afwerdson, die het zout lithiumhydroxide uit het mineraal petaliet isoleerde. De naam van het element is dankzij de vondst in steen afgeleid van het Griekse woord voor steen: lithos.

Omdat het zo reactief is, komt het niet voor in zuivere metaalvorm, maar dus wel als mineraal in rotsen (belangrijke winplekken liggen in Australië en China), en in zouten (ook uit zoutmeren in Chili wordt veel lithium gewonnen). Na zijn ontdekking probeerde Afwerdson ook het pure element los te maken van het zout, maar dat lukte niet. Een paar jaar later, in 1821 lukte het Thomas Brande wel, door elektrolyse toe te passen op lithiumoxide. In de jaren die volgden is het proces om lithium te isoleren wel verbeterd, maar nog steeds moeten er veel stappen doorlopen worden om zuiver lithium te verkrijgen.

Een van de andere bekende toepassingen van lithium werd al ver voor de ontdekking van het element gebruikt. Wie aan manie leed, kreeg in Rome in de tweede eeuw v. Chr. van de geneesheer Seranus Ephesios het advies: „Utendum quoque naturalibus aquis, ut sunt nitrosae”, wat zoveel betekent als: er zou gebruik gemaakt moeten worden van natuurlijke wateren, zoals alkalische bronnen.

Die ‘natuurlijke wateren’, blijken met de kennis van nu lithium te bevatten. Niet alleen in de tweede eeuw v. Chr. werd het gebruik ervan aangeraden bij mentale ziekten. Door de eeuwen heen was het een bekend advies, dat in meerdere landen werd gebezigd. Enkele Europese bronnen werden er beroemd om.

Pas in 1949 deed lithium zijn intrede in de moderne farmacologie als middel tegen manie en depressie. Psychiater John Cade, een Australiër, publiceerde over tien manische patiënten die hij lithiumzouten had gegeven. Bij alle tien verbeterde de toestand. Een paar jaar eerder had hij hierover al een hypothese getest. Hij schreef toen over doorgaans hyperactieve cavia’s die na toediening van lithiumcarbonaat ineens lethargisch werden.

Dat het werkt is sindsdien breed aangetoond, het beïnvloedt de signaaloverdracht in de hersenen. Maar hoe dan precies, dat is nog steeds niet helemaal duidelijk. Overigens is lithium niet onomstreden, een teveel geeft flinke toxische bijwerkingen. Daarom was lithium een tijdje verboden, opvallend genoeg was dat ook rond de tijd dat Cade de positieve werking ervan aantoonde.